Меню раздела

Главная дозирующая система карбюратора


Главной дозирующей системой карбюратора принято называть систему, подающую основное количество топлива на большей части режимов работы двигателя с нагрузкой. С ростом нагрузки горючую смесь необходимо обеднять. В элементарном карбюраторе с увеличением нагрузки горючая смесь постепенно обогащается. Для получения горючей смеси нужного состава при работе двигателя на средних нагрузках характеристику элементарного карбюратора необходимо исправить.
В карбюраторах применяют следующие системы компенсации состава смеси при работе двигателя на средних нагрузках: с уменьшением разрежения у жиклера; с компенсационным жиклером; с регулировкой разрежения в диффузоре; с регулируемым сечением жиклера.
Система компенсации состава смеси с уменьшением разрежения у жиклера
На рисунке изображена схема карбюратора с уменьшением разрежения у жиклера (с пневматическим торможением топлива). Топливо из поплавковой камеры через главный жиклер 2 попадает в камеру 1, а из нее через распылитель 5 в диффузор. С камерой 1 соединен воздушный колодец 3, который через воздушный жиклер 4 сообщается с атмосферой. Когда двигатель не работает, в воздушном колодце устанавливается такой же уровень топлива, как и в поплавковой камере. При работающем двигателе уровень топлива в воздушном колодце понижается, и разрежение в диффузоре через распылитель передается главному жиклеру. Одновременно в воздушный колодец через воздушный жиклер поступает воздух, вследствие чего разрежение у жиклера уменьшается.
Воздух, попадающий в воздушный колодец, смешиваясь с топливом, образует с ним эмульсию. Количество этого воздуха очень мало по сравнению с количеством воздуха, поступающего через диффузор. Поэтому воздух, поступающий через воздушный жиклер, не может существенно влиять на состав смеси, приготовляемой карбюратором.
Работа карбюратора с компенсацией смеси путем уменьшения разрежения у жиклера может быть разбита на три фазы.
Первая фаза характеризуется разрежением в диффузоре Ард<А/фтд. В этой фазе истечения топлива из распылителя 5 не происходит: разрежение в диффузоре настолько мало, что топливо не может подняться до кромки распылителя.
Вторая фаза начинается после того, как Ард станет больше АкрТд, и продолжается до тех пор, пока разрежение в диффузоре будет меньше величины (Я 4- АЛ) ртд. В этом случае истечение топлива через распылитель происходит по закону элементарного карбюратора. Объем в воздушном колодце, освобождаемый от топлива, заполняется воздухом. Так как время для поступления воздуха через воздушный жиклер 4 не ограничено, то давление в воздушном колодце равно р0. Поэтому приток топлива в воздушный колодец и в распылитель в данной фазе определяется только перепадом уровней топлива в поплавковой камере и в воздушном колодце.
С ростом нагрузки и увеличением разрежения в диффузоре расход топлива через распылитель повышается и уровень топлива в воздушном колодце понижается до уровня главного жиклера.
Третья фаза характеризуется тем, что истечение топлива через главный жиклер происходит под воздействием разрежения Аркл в воздушном колодце и в зависимости от уровня топлива в поплавковой камере и расположения жиклера. Следовательно, для того чтобы определить, каким будет состав смеси, приготовляемой такой системой, необходимо прежде всего найти разрежение в воздушном колодце.
Если пренебречь влиянием топлива на течение воздуха через воздушный жиклер 4 и распылитель 5 (см. рис. 48), то количество воздуха, поступающего через воздушный жиклер в воздушный колодец 3 после его опорожнения
М*Ув ]/ 2АркЛрв; а расход воздуха через воздушный колодец
р/р |/2 (Ард — Аркл) рв,
где цв и цр-коэффициенты расхода воздушного жиклера и отверстия распылителя;^ и /р - площади проходных сечений воздушного жиклера и отверстия распылителя; рв-плотность воздуха.
Из выражения для определения коэффициента К видно, что всегда К < 1, т. е. разрежение в воздушном колодце всегда меньше разрежения в диффузоре и пропорционально ему.
Анализ выражения для К показывает, что:
1) если воздушный колодец 3 закрыт, т.е. /„ — 0, то К = 1 и Аркл = Ард - карбюратор превращается в элементарный; это продолжается до тех пор, пока колодец 3 заполнен топливом;
2) если колодец открыт, т.е. /в = оо, то К и Аркл равны нулю и в камере 1 устанавливается атмосферное давление р0; в этом случае расход топлива через жиклер 2 определяется только напором Я; карбюратор будет все время обеспечивать постоянный расход топлива независимо от разрежения в диффузоре;
3)            подбирая сечение воздушного жиклера 4, можно регулировать величину К, а следовательно, и разрежение у жиклера.
Выше было указано, что истечение топлива через главный жиклер в третьей фазе, т.е. после опорожнения воздушного колодца, происходит под воздействием перепада Аркл + + Нртд = КАрД
Расход воздуха Св = И-в/в у 2Ардрв непрерывно увеличивается с ростом разрежения Ард в диффузоре. Характер кривой теоретически необходимого расхода воздуха О0 = Ст10 легко установить, если определить закон изменения расхода топлива От.
Из выражения для От видно, что при разрежении в диффузоре Ард = — Нртд/К расход топлива равен нулю. Отложив величину Нртд/К влево от начала координат (рис. 49), проводим кривую изменения теоретического расхода воздуха Ст10. В действительности кривая От10 начинается не из этой точки, а из точки, соответствующей разрежению в диффузоре Дрд = Акргд. Характер этой кривой во второй фазе истечения аналогичен характеру кривой Ст/0, проведенной из точки Ард = = Нртд/К.
Переход от второй фазы к третьей и разрежение в диффузоре Ард.п, соответствующее границе двух фаз, могут быть установлены на основании следующих соображений. До тех пор, пока в воздушном колодце еще находится топливо, карбюратор работает как элементарный. Топливо последовательно протекает через главный жиклер и отверстие распылителя. Расход топлива через главный жиклер.
После установления этого расхода, по аналогии с ранее полученным выражением для определения разрежения в воздушном колодце.
Из выражений для 0^п и От.п видно, что Ст.п > ^т.п* Следовательно, при сделанных допущениях на границе второй и третьей фаз расход топлива должен изменяться скачкообразно. В действительности вследствие конечных размеров каналов и постепенного изменения соотношения количеств воздуха и топлива в эмульсии переход от второй фазы к третьей будет происходить постепенно (на рис. 49 такой переход показан штриховой линией).
Во время второй фазы карбюратор приготовляет смесь как элементарный: смесь обогащается с ростом разрежения в диффузоре. В переходный момент смесь резко обогащается, а в дальнейшем по мере увеличения разрежения в диффузоре совместная фабота всех устройств системы приводит к постепенному обеднению смеси. Желательное протекание характеристики карбюратора после того как разрежение в диффузоре будет Ар0 > Ард.п можно получить, изменяя величину напора Я, а также размеры главного и воздушного жиклеров и отверстия распылителя. Исправление характеристики карбюратора во второй фазе работы достигается с помощью системы холостого хода.
Простота устройства, компактность, высокая надежность и хорошее распыливание топлива обеспечили широкое распространение системы компенсации состава смеси уменьшением разрежения у жиклера в карбюраторах К-88А (двигатель ЗИЛ-130), К-126Б (двигатель ЗМЭ-53), К-123А (двигатель МеМЗ-966), К-114 (двигатель ГАЗ-1Э) и др.